泵浦耦合技术是实现高功率光纤激光器和光纤放大器的关键技术之一。其中,侧面泵浦耦合是将泵浦光通过光纤侧面耦合进双包层光纤的内包层。相对于基于光纤束熔融拉锥的端面泵浦耦合,侧面泵浦耦合有很多优势,其中最突出的是信号光纤不会被截断,从而不会引入额外的损耗,更有利于承受高功率的信号光传输。侧面泵浦耦合技术逐渐成为泵浦耦合技术的主要发展方向。为了实现紧凑、可靠、耐用、高效的侧面泵浦耦合,本文基于缠绕式熔融加热的方法,对侧面泵浦光纤耦合器进行了理论和实验研究,主要内容如下:一、单根光纤拉锥缠绕技术的特性分析。分别利用几何光学和动光学基本原理,分析了锥形光纤中光的传输特性。通过数值模拟详细分析了光纤拉锥缠绕参数对光在光纤中的传输特性的影响,得到了各参数与光输出角度和输出模式的关系。二、建立了侧面泵浦的理论模型。从光传输角度、耦合器原理和折射率低谷三个方面详细分析了侧面泵浦耦合过程和泵浦光能量的分布。通过仿真分析得到了影响泵浦耦合效率及热损耗的主要参数是泵浦光纤数目、数值孔径、锥腰直径和耦合长度的结论,仿真结果表明单根和6根泵浦光纤的泵浦耦合器泵浦耦合效率最高分别为97.3%和87.2%,而信号传输效率一直能保持在99%以上,同时器件的反向隔离效果很好。三、侧面泵浦光纤耦合器的研制。基于理论分析和仿真计算的结果,优化参数,利用实验室泵浦耦合器制作平台,通过缠绕式熔融加热的方法制作了单根泵浦光纤的侧面泵浦耦合器,实验测得泵浦耦合效率为91.2%,信号传输效率为98.4%。同时对2根泵纤的侧面泵浦耦合器开展了初步实验研究。